Бенчмаркове за сървъри на Linux: селекция от инструменти с отворен код

Продължаваме да говорим за инструменти за оценка на производителността на процесора на Linux машини. Днес в материала: temci, uarch-bench, likwid, perf-tools и llvm-mca.

Още показатели:

• Sysbench, UnixBench, Phoronix Test Suite, Vdbench и IOzone
• Interbench, Fio, Hdparm, S и Bonnie
• Iometer, DD, vpsbench, HammerDB и 7-Zip

Снимка - Лукас Блажек — Unplash

temci

Това е инструмент за оценка на времето за изпълнение на две програми. Всъщност ви позволява да сравните времето за изпълнение на две приложения. Помощната програма е създадена от немския студент Йоханес Бехбергер, който я разработи като част от бакалавърската си теза през 2016 г. днес инструмент разпространява се от лицензиран под GNU General Public License.

Йоханес искаше да създаде инструмент, който да позволи измерването на производителността на компютърна система в контролирана среда. Следователно една от основните характеристики на temci е възможността за персонализиране на тестовата среда. Например, може да: променете настройките на мениджъра за управление на честотата на процесора, деактивирайте хипер-нишка и L1 и L2 кешове, изключете турбо режим на процесори Intel и т.н. За сравнителен анализ temci използва инструменти път, perf_stat и getrusage.

Ето как изглежда помощната програма в първия случай:

# compare the run times of two programs, running them each 20 times
> temci short exec "sleep 0.1" "sleep 0.2" --runs 20
Benchmark 20 times                [####################################]  100%
Report for single runs
sleep 0.1            (   20 single benchmarks)
     avg_mem_usage mean =           0.000, deviation =   0.0
     avg_res_set   mean =           0.000, deviation =   0.0
     etime         mean =      100.00000m, deviation = 0.00000%
     max_res_set   mean =         2.1800k, deviation = 3.86455%
     stime         mean =           0.000, deviation =   0.0
     utime         mean =           0.000, deviation =   0.0

sleep 0.2            (   20 single benchmarks)
     avg_mem_usage mean =           0.000, deviation =   0.0
     avg_res_set   mean =           0.000, deviation =   0.0
     etime         mean =      200.00000m, deviation = 0.00000%
     max_res_set   mean =         2.1968k, deviation = 3.82530%
     stime         mean =           0.000, deviation =   0.0
     utime         mean =           0.000, deviation =   0.0

Въз основа на резултатите от бенчмаркинга системата генерира удобен отчет с диаграми, таблици и графики, което отличава temci от подобни решения.

От недостатъците на temci се откроява неговата "младост". Поради това той не поддържа всички хардуерни и софтуерни конфигурации. Например, трудно е да работи под macOS и някои функции не са налични на система с ARM процесор. В бъдеще ситуацията може да се промени, тъй като авторът активно развива проекта, а броят на звездите в GitHub постепенно се увеличава - не толкова отдавна temci дори обсъдени в коментарите на Hacker News.

уарх-пейка

Помощна програма за оценка на производителността на функциите на процесора от ниско ниво, разработена от инженера Травис Даунс (Травис Даунс). Напоследък пише блогове Въпроси на ефективността на GitHub Pages, където се говори за инструменти за сравнителен анализ и други неща, свързани с тях. Като цяло uarch-bench едва започва да набира популярност, но вече доста често споменати Обитателите на Hacker News в тематични нишки като инструмент за сравнителен анализ.

Uarch-bench ви позволява да оцените производителността на паметта, скоростта на паралелно зареждане на данни и работата по почистване YMM регистри. Как могат да бъдат намерени резултатите от сравнителния анализ, генерирани от програмата в официалното хранилище в долната част на страницата.

Струва си да се отбележи, че uarch-bench, като temci, прекъсва връзката функцията Intel Turbo Boost (тя автоматично увеличава тактовата честота на процесора при натоварване), така че резултатите от теста да са последователни.

Засега проектът е в ранен етап на разработка, така че uarch-bench няма подробна документация и в работата му могат да възникнат грешки - напр. трудностите са известни работи на Ryzen. Поддържат се също само показатели за x86 архитектури. Авторът обещава да добави повече функционалност в бъдеще и ви кани да се присъедините към разработката.

течност

Това е набор от инструменти за оценка на производителността на Linux машини с процесори Intel, AMD и ARMv8. Създаден е под егидата на Германското федерално министерство на образованието и научните изследвания през 2017 г. и е прехвърлен към отворен код.

Сред инструментите на likwid можем да отделим likwid-powermeter, който показва информация от RAPL регистрите за консумираната от системата мощност, както и likwid-setFrequencies, който ви позволява да контролирате честотата на процесора. За пълен списък можете намери в хранилището.

Инструментът се използва от HPC изследователски инженери. Например с likwid работи група специалисти от Регионалния изчислителен център на университета в Ерланген - Нюрнберг (RRZE) в Германия. Тя също участва активно в разработването на този набор от инструменти.

Снимка - Клем Оноджехуо — Unplash

перф-инструменти

Този инструмент за анализ на производителността на Linux сървъри подадено Брендън Грег. Той е един от разработчиците DTrace - динамична рамка за проследяване за отстраняване на грешки в приложения в реално време.

Perf-tools е базиран на подсистемите на ядрото perf_events и ftrace. Техните помощни програми ви позволяват да анализирате I/O латентността (iosnoop), да проследявате аргументите на системните повиквания (unccount, funcslower, funcgraph и functrace) и да събирате статистически данни за посещенията на кеша на файла (cachestat). В последния случай командата изглежда така:

# ./cachestat -t
Counting cache functions... Output every 1 seconds.
TIME HITS MISSES DIRTIES RATIO BUFFERS_MB CACHE_MB
08:28:57 415 0 0 100.0% 1 191
08:28:58 411 0 0 100.0% 1 191
08:28:59 362 97 0 78.9% 0 8
08:29:00 411 0 0 100.0% 0 9

Около инструмента се формира доста голяма общност (почти 6k звезди в GitHub). И има компании, които активно използват perf-инструменти, например Netflix. Но инструментът се финализира и модифицира (въпреки че напоследък актуализациите се пускат доста рядко). Следователно в работата му могат да възникнат грешки - авторът пише, че понякога perf-tools причинява паника на ядрото.

llvm-mca

Помощна програма, която предвижда колко изчислителни ресурси ще са необходими на машинния код на различни процесори. Тя оценява Инструкции за цикъл (IPC) и натоварването на хардуера, генерирано от приложението.

llvm-mca беше въведен през 2018 г. като част от проекта LLVM, която разработва универсална система за анализиране, трансформиране и оптимизиране на програми. Известно е, че авторите на llvm-mca са били вдъхновени от решението за анализ на производителността на софтуера IACA от Intel и се опита да създаде негова алтернатива. И според потребителите изходът на инструмента (техната надценка и количество) наистина прилича на IACA - пример може да се намери тук. Въпреки това, llvm-mca приема само Синтаксис на AT&T, така че за да работите с него, най-вероятно ще трябва да използвате конвертори.

За какво пишем в нашите блогове и социални мрежи:

„Мат. Модел на Уолстрийт“ или как да оптимизираме разходите за облак

Как да защитите вашата Linux система: 10 съвета
Минимизиране на риска: как да не загубите данните си

Книги за тези, които вече се занимават със системна администрация или тепърва планират да започнат
Избор: пет книги и един курс за работа в мрежа

Ние от 1cloud.ru предлагаме безплатна услуга "DNS хостинг". Можете да управлявате DNS записи при нас в един личен акаунт.

Източник: www.habr.com